Устройство для гранулометрического анализа сыпучих материалов

Устройство для гранулометрического анализа сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< > 563872

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз. Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.07.75 (21) 2153229/25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 28.12.77 (51) М Кл G 01 N 15/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 539.215.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. P. Малинин, О. А. Мяздриков, Л. К. Постоев и Д. Ф. Ушаков (71) Заявитель

Опытное конструкторско-технологическое бюро

«Кристалл» Ленинградского технологического института имени Ленсовета (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение .относится к области исследования гранулометрического состава сыпучих материалов и мож ет быть использовано для измерения преобразования механического воздействия в видимый свет.

Известны устройства,для гранулометрического анализа сыпучих материалов, содержатцие чувствительный элемент оптического преобразователя, выполненный в виде .плоского диска, закрепленного на валу двигателя плоским слоем люминофора.

При ударе частицы о вращающийся диск возникает вспышка .люминофора, которая регистрируется фотоэлектронным умножителем.

Амплитуда импульсного сигнала пропорциональна кубу эквивалентного радиуса частицы при постоянной скорости вращения диска.

Так как коэффициент преобразования чувствительного элемента не превышает значения

2 10 В/Дяс, необходимы большие скорости вращения диска, достигающие значений

10000 об/мин для получения устойчивого отношения сигнал/шум. Однако,при такой конструкции высокие скорости вращения диска реализовать не удается из-за низкой меха нической проччости люминесцентного слоя, вследствие отсутствия защитного слоя на его ттоверх ности, что приводит к быстрому изнашиванию слоя люминофора.

Целью, настоящего изобретения является увеличение чувствительности, повышение надежности и длительности срока службы устройства.

Это достигается тем, что в чувствительном элементе предлагаемого устройства плоский диск выполнен из прозрачного материала и люминофор закреплен на,нем слоем стеклообразного диэлектрика.

На чертеже показан чувствительный эле10 мент измер ительно1го преобразователя, где 1— стеклянное основание; 2 — слой стеклообраз,ного диэлектрика; 8 — слой люминофора;

4 — слой стеклообразного диэлектрика.

Чувствительный элемент .готовят следующим образом.

На прозрачное основание,при помощи пульверизатора или методом седиментации накосят тонкий слой стеклообразного диэлектрика. На этом слое аналогичным способом формируют слой люминофора толщ иной 20—

30 мкм, который, в свою очередь, также перекрывают слоем стеклообразного диэлектрика толщиной 8 — 12 мкм, Качество и равномерность нанесения контролируют визуально в ультрафиолетовом =вете. После высушивания образец подвергают температурной обработке при 550 †6 С в течение 2 — 3 мин в зависимости от размера об разца.

Слой стеклообразного диэлектрика, играющий роль связующего, должен обладать

568872

Составитель А. Журавлева

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор И. Шубина

Заказ 655/1977 Изд. № 658 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» рядом специфических свойств, таких как высокие упругомеханические свойства для передачи энергии фосфору, прозрачность в области излучения люминофора, хорошая .износоустойчивостью и химическая устойчивость, а также не должен подвергаться старению. Это позволяет увеличить число оборотов двигателя, что приводит к,повышению чувствительности в 5 — 8 раз без механического ipaapy111eния люминесцентной панели. Дополнительный слой стеклообразнато диэлектрика на поверхности люминофора приводит к повьгшению надежности и увеличению срока службы.

В качестве атеклообразного диэлектрика можно:использовать легкоплавкое стекло, не растворяющее люминофор и имеющее .в своем составе химические элементы, внедряющиеся в решетку люминофора и активи|рующие его KipHCTa JIJIbI.

Этим требованиям отвечает, например, цинковоборосиликатное стекло следующего химического состава, вес. %:

$10 10, ВзОз 40, ZnO 25, NagO 8, К О 10, CaF 4, ВаО 3.

Указанное стекло в твердом состоянии (при 20 С) имеет следующие параметры." температура размягчения 462 С, модуль Юнга 6000 кг/мм, коэффициент Пуассона р, 0,2, электросопротивление (1g р цри 20 С) 10,2, диэлектрическая проницаемость в 9,8.

Для формования стекловидного покрытия, легкоплавкое стекло .предварительно измельчают до величины удельной поверхности

6,5 м /г.

В качестве прозрачной основы;использовалось оконное листовое стекло «2» со светопропусканием 87%, Гост-111-54.

Взаимодействие летящей частицы с кристаллом люминофора ZnS можно представить как соударение сферы с плоской IIîâîðõíoñòüþ, в результате которого появляется упругая деформация в теле кристалла. Существование пьезоэффекта в кристаллах ZnS приводит к тому, что вследствие деформации возникаег местное электрическое поле, .приводящее к ионизации центров свечения, т. е. к световой вспышке кристалла. Трудности, связанные с проблемой получения кристаллов ZnS достаточно больших размеров для непосредствен5

35 ного осуществления прямого соударен ия, привели к созданию и практическому использованию суспензии мелких кристаллов в среде из твердого диэлектрика. Потери, связанные с частичным рассеивании ем кинетической энергии соударения в связующей среде, приводят к понижению чувствительности к,механи ческому возбуждению, по сравнению с монокристаллами ZnS для одной и той же кинепичесхой энергии соуда рения. Доля .рассеянной кинетической энертии соударения зависит от упругих характеристик связующей среды, т. е. чем .пластичнее среда, тем больше рассеивание. Экспериментальное сравнение чувствительных, элементов с различными связующими,показывает, что наибольшей чувствительностью к механическому возбуждению обладают устройства с легкоплавким стеклом, так как упругие 1характеристики стекла при но рмальной температуре соответствуют упругим ха рактериспикам кристаллов ZnS.

К роме того, температура плавления стекла 630 С соответствует темаературе,,при которой внедряются активаторы и соактиваторы в кристалл ZnS, приводящие к появлению центров свечения, поэтому увеличение центров люминесценции приводит к увеличению чувствительности люм инеоцентных устройств к различным видам возбуждения, в том числе,и к механическому.

Использование чувствительного элемента в известных устройствах гранулометрического анализа расширяет диапазон пр имьнения последних при исследовании ультрадиаперсных порошковых систем с размером частиц менее 1 мкм.

Формула изобретения

Устройство дланя гранулометрического анал иза сыпучих, материалов, содержащее чувствительный элемент оптического преобразователя, выполненный в виде плоского диска, закрепленного на валу двигателя, с плоским слоем люминофора, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, надеяоноспи и длительности срока его службы,,плоский диск выполнен из прозрачного .материала и люминофор закреплен на нем слоем стеклообразного диэлектрика.